潮湿环境高强钢焊接工艺及工程应用

针对高强钢淬硬性大和潮湿的气候特点，选择低氢型焊接材料，根据不同钢板材质、板厚，大气温度和湿度制订具体的加热和焊接工艺，采取有效措施降低焊接区域湿度影响，控制焊缝层间温度，规范焊工的操作过程，及时进行焊后消氢处理。最终实现高强钢在空气湿度90%以上的环境下进行顺利焊接，并针对潮湿环境下高强钢焊接工艺进行阐述。     

压型钢板混凝土组合板界面热阻影响分析

<正>印度研究人员对压型钢板混凝土组合板结构面热阻对组合板温度场的影响进行了有限元分。火灾中压型钢板混凝土组合板结构的接触面产生间隙,为研究这种间隙产生的热阻效应,建了压型钢板与混凝土板之间的界面单元模型。拟采用顺序耦合迭代法和全耦合传热应力分析,对压型钢板与混凝土板之间的界面热阻进行预测。研究结果表明,压型钢板与混凝土板之的界面热阻是分析此类结构温度分布的关键,以显著改变组合板的预期耐火等级。压型钢板凸起间距和形状对界面热阻影响较大,而压型板厚度和混凝土板厚影响较小。     

纵向变厚度钢板力学性能试验研究

由于轧制工艺不同,纵向变厚度钢板力学性能与等厚度钢板存在较大差异,且性能变化范围较大。针对该问题进行研究,对12~120 mm厚的纵向变厚度钢板进行拉伸、冲击及Z向性能试验,得到钢板不同厚度处力学性能变化规律并评价其均质性。结果表明:纵向变厚度钢板性能基本满足相关规范要求,强度指标随厚度增加而降低;Z向性能稳定,但冲击韧性随厚度变化波动较大,板厚较大时需要特别注意。变厚度钢板的力学性能不同于等厚度钢板,采用等厚度钢板性能评价指标并不合理,需要进行深入研究。     

筏板基础大体积混凝土温度裂缝控制

应用混凝土结构的温度收缩裂缝控制理论,对1.8m厚筏板基础大体积混凝土进行计算分析,为筏板基础的顺利施工提供理论依据以及温度裂缝控制措施。     

浅谈螺旋钻机立柱焊接后的火焰校正工艺

围绕螺旋钻机重要结构件立柱的焊后校正问题，对大直径桩筒焊后校正作了分析，叙述了螺旋立柱的制造工艺，论述了火焰校正的一般原则和技巧，阐述了烤火校正的“双金属片”原理。解决了盲目校正浪费工时、校正效果差、质量难以保证的问题。     

基于抵抗疲劳和断裂的桥梁允许最大钢板厚度的确定

我国公路桥梁设计规范没有给出允许的最大钢板厚度,铁路桥梁规范允许的最大钢板厚度为50mm,欧洲钢桥设计规范中允许使用的最大板厚相对较厚。以防止钢桥疲劳和断裂为目标,提出一种钢材选材和钢板最大允许厚度的确定方法。疲劳裂纹的扩展采用断裂力学理论,裂纹端部的应力强度因子基于同时考虑脆性断裂和塑性屈服断裂影响的R6破坏模式,采用冲击功和相应温度确定含裂纹钢板的低温断裂韧性,并考虑了桥梁中焊接残余应力,加载的应变速率,钢板弯曲成型等因素对最大允许板厚的影响。根据以上理论和方法开发了计算程序,并以重庆市江津观音岩长江大桥为例,确定了钢材的种类和允许的最大钢板厚度。     

两边连接竖向加劲钢板剪力墙滞回性能研究

两边连接竖向加劲式钢板剪力墙是一种新的结构形式,其优势很独特.运用ANSYS对跨高比L/H为0.5-1.5的75组单片墙的滞回性能进行参数化分析,详细归纳总结了滞回性能几个主要指标（滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度衰减系数）随着跨高比、板厚、加劲肋效应的变化规律.分析结果表明：跨高比越大滞回曲线捏缩效应表现得越明显,板厚越小捏缩现象出现得越早;能量耗散系数绝大多数随着跨高比的增大呈现降低的趋势;同一跨高比构件刚度随着板厚的减小而降低,同一板厚的构件刚度随着跨高比的增大而增大;增强加劲肋对钢板墙耗能能力的提高有一定的贡献,对于提高钢板墙刚度的效果不明显.     

深圳平安金融中心核心筒钢板剪力墙焊接技术

深圳平安金融中心共17层核心筒钢板墙,分布在地下5层～地上12层.钢板墙分为水平缝和竖向缝,水平缝均采用焊接连接,竖向缝采用焊接连接和高强螺栓连接.钢板墙对接焊缝分为竖向焊缝和横向焊缝,竖向焊缝采用双面坡口形式,横向焊缝采用的坡口形式与板厚有关.笔者分别就焊缝形式、焊接顺序、焊接工艺及焊接措施进行阐述,以达到减小钢板墙焊接变形、确保焊缝质量、提高焊接效率的目的.     

单面外包混凝土组合钢板剪力墙的混凝土板厚需求

外包混凝土组合钢板剪力墙抗剪承载力高、抗侧刚度大、耗能能力强,是一种有效的高层结构抗侧力构件。该构件利用钢筋混凝土板对钢板提供的侧向约束,使得钢墙板屈曲晚于剪切屈服。延性设计要求钢板进入剪切屈服后要有一定的变形耗能能力,混凝土板需达到一定的厚度才能保证钢板发生弹塑性屈曲。因此混凝土板厚需求是组合钢板剪力墙设计中的一个关键问题,但前人对于这方面的研究并不是很多。考虑栓钉间距、混凝土板厚度、钢板厚度、混凝土强度等级、墙板高宽比的变化对单面外包混凝土组合钢板剪力墙进行了弹塑性分析。基于有限元计算结果,提出了单面外包混凝土组合钢板剪力墙在层间侧移角小于0.4%时钢板不发生屈曲的混凝土板厚需求计算公式。     

冷弯薄壁型钢单颗自攻螺钉抗剪连接性能研究

为研究中国规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）计算壁厚2 mm以下钢板自攻螺钉连接抗剪承载力的适用性和钢板 非钢板单颗自攻螺钉连接抗剪承载力设计方法,对钢板 钢板、钢板 石膏板以及钢板 定向刨花板（OSB板）连接件共计34个试件进行了试验研究,分析了板材类型、螺钉端距等因素对连接件抗剪承载力的影响,并将中国规范、英国规范和北美AISI S100 12规范计算结果与试验结果进行对比分析,最后提出钢板 非钢板单颗自攻螺钉连接抗剪承载力设计方法。研究结果表明:钢板 OSB板、钢板 石膏板连接件破坏模式为OSB板与石膏板发生承压破坏,且具有明显的方向性;随螺钉端距的增大,试件抗剪承载力有所提高;中国规范GB 50018—2002适用于壁厚2 mm以下冷弯薄壁型钢板自攻螺钉连接抗剪承载力的设计计算,且偏于安全。     

某桥梁钢焊接箱裂纹产生原因分析

某桥梁用结构钢板,厚度14?,采用CO2气体保护焊进行对接,焊接完成后,发现一条从焊缝内延伸出来的裂纹。用力学试验、化学分析、宏观检验、金相检验等方法,对试板裂纹进行了检验和分析。结果表明,该裂纹为折叠裂纹,形成裂纹的原因是板坯在热轧过程中落入异物,随着板坯的滚轧,大块状异物逐渐被嵌入钢板芯部,同时被轧成不规则的扁形长条状,使钢板表面挤压成折叠裂纹。     

粘钢加固钢筋混凝土结构粘结性能影响因素的研究

粘钢加固中界面粘结性能受材料性能，表面特征及粘结工艺条件等因素影响，其中工艺质量是最主要因素，应选择合适的胶粘剂，对混凝土和钢板表面进行良好的界面处理，在工艺上控制混凝土表面的含水率、胶层厚度和固化温度，选择最佳钢板厚度和固化压力，保证固化所需时间，才能取得理想的效果。     

X形插板连接型钢结构梁柱节点受力性能

为提高采用梁柱栓焊连接节点的变电站的安装施工效率,考虑变电站钢结构受力性能特点,提出在方钢管柱4个角部的45°方向焊接柱端钢板,钢梁端部焊接梁端钢板,然后通过高强螺栓连接梁端钢板和柱端钢板形成一种新型X形插板连接型钢结构梁柱装配式节点。设计了4个具有不同梁端钢板厚度和螺栓直径的节点模型并进行了受力性能试验。采用ABAQUS软件建立了节点模型并验证了模型的准确性,基于校核后的节点有限元模型分析了柱端钢板厚度和螺栓数量对节点受力性能的影响。结果表明:节点破坏主要发生在钢梁与梁端钢板焊缝连接处; 增加梁端钢板厚度和螺栓直径能显著提高节点的转动刚度和承载力,但仍为半刚性连接节点; 增加柱端钢板厚度和增加螺栓数量可以减小柱端钢板的损伤,但对梁端钢板损伤几乎不产生影响,同时增加螺栓数量的设计方式还可以提高节点的承载力。     

高温下及高温后1770级ф~P5低松弛预应力钢丝力学性能试验研究

鉴于预应力钢丝高温下及高温后的力学性能是开展预应力结构抗火设计及进行火灾后预应力结构损伤评估与修复的重要依据,对16个1770级P5低松弛预应力钢丝试件进行了高温下拉伸试验,14个钢丝试件进行了高温后拉伸试验。试验表明,随着温度升高,高温下钢丝应力-应变关系曲线形状趋于平缓,钢丝的强度、弹性模量等力学指标不断退化;对于高温后钢丝,温度历程低于300℃时,钢丝力学性能变化不明显;高于300℃时,随温度历程的升高,钢丝应力-应变关系曲线逐渐软化,钢丝各项力学指标逐渐退化。应用粘弹性力学理论,得到了去除加载速率影响的高温下钢丝应力-应变关系曲线,得到了钢丝各项力学指标在高温下及高温后的退化规律,建立了高温下及高温后的钢丝应力-应变曲线方程。为开展预应力结构抗火性能分析及火灾后损伤评估提供了基础性素材。     

腐蚀对钢材和钢梁受力性能影响的试验研究

为评估腐蚀对住宅钢结构性能的影响,首先分别对有涂装和无涂装的Q235B钢材进行了最长达6400 h的室内盐雾加速腐蚀试验,造成的钢材腐蚀深度等于按已有文献记录的上海大气腐蚀速率计算50 a左右的腐蚀程度,并对这些钢材进行了力学性能试验;然后,分别对有涂装和无涂装的两组焊接H形钢梁进行了最长达2400 h的室内盐雾加速腐蚀试验,造成的钢材腐蚀深度等于按已有文献记录的上海大气腐蚀速率计算20 a左右的腐蚀程度,并对这两组焊接H形钢梁进行了静力承载力试验;采用最小二乘法回归,分别给出了受腐蚀钢材的屈服强度、抗拉强度和伸长率下降与其失重率的关系式。研究表明：有涂装的H形钢梁腐蚀了2400 h之后的承载力下降明显,对应挠度值增加明显;比较板厚和单位长度表面积2个几何参数,发现板厚是影响H形钢梁受腐蚀后受力性能的重要因素,翼缘或腹板厚度越小,承载力下降越多、对应挠度值增加越多。     

TMCP钢在钢梁制造中应注意的问题

研究表明，经过TMCP处理的钢材具备诸多良好性能，京沪高速铁路线上在建的南京大胜关长江大桥首次采用经TMCP处理的Q420q-E钢材，全部钢梁制造内力大于40MN。由于经过TMCP处理的钢力学性能与同类钢材相比有明显提高，这导致它对某些热处理过程很敏感。在钢梁的生产制造过程中，面对许多次必不可少的烤火矫正工序，温度应该如何控制，使其既能达到矫正的目的，又不致降低钢材的力学性能，对此进行初步探讨。     

Experimental research on the mechanical property of prestressing steel wire during and after heating

The mechanical property of prestressing steel wire during and after heating is the key factor in the design of fire resistance and after-fire damage evaluation of prestressed structures. Tensile experiment of 16 prestressing steel wires (f _ptk = 1770 N/mm², d = 5 mm, low relaxation of stress) at high temperature and tensile experiment of 14 prestressed steel wires after heating are carried out. According to the experiment, the shapes of stress-strain curves of steel wire at high temperature go smooth and the mechanical property indexes of the steel wire such as strength, modulus of elasticity, etc., degenerate continuously as temperature increased. According to the experiment after heating, the mechanical property of steel wire varies little when the highest temperature that the steel wire has ever been heated to is lower than 300°C; while the stress-strain curves of steel wire become more ductile and the mechanical property indexes of the steel wire degenerate gradually when the highest temperature is higher than 300°C. By applying the theory of viscoelastic mechanics, stress-strain curves of steel wire at high temperatures without loading rate influence are obtained. The law of mechanical property indexes of the wire is presented. The mathematical models of the stress-strain relationship of the pre-stressed steel wire are established. All can serve as basic data for the analysis of fire resistance and after-fire damage evaluation of pre-stressed structures. Translated from Journal of Building Structures, 2006, 27(2): 121–128 [译自: 建筑结构学报]     

交叉加劲钢板深梁弹性屈曲分析

以交叉加劲钢板深梁为研究对象,利用有限元软件ANSYS分析其弹性屈曲性能,讨论了抗弯刚度比、跨高比、钢板深梁厚度对其弹性屈曲性能的影响;考虑钢板深梁在钢框架的弯剪受力特性,根据板的经典理论建立了交叉加劲钢板深梁屈曲荷载计算公式,提出了等效屈曲系数。结果表明:交叉加劲钢板深梁的临界屈曲荷载随抗弯刚度比增大而增大,但达到门槛刚度比后,增大幅度急剧减小,得到门槛刚度比约为10;临界屈曲荷载随跨高比和板厚的减小而减小,等效屈曲系数随板厚减小而增大;等效屈曲系数与跨高比关系曲线由二次抛物线形向波浪形渐变,交叉加劲钢板深梁受力特性由剪切主导向弯曲主导过渡。     

薄壁钢管外粘钢加固理论研究

通过对比薄壁钢管外粘钢加固后的构造特点与轻夹芯 3层壁板的构造特点 ,得出薄壁钢管外粘钢加固后可利用轻夹芯 3层壁板的折合刚度的计算原理 ,将其换算为具有折合刚度和等效厚度的单层壳体。从而对加固后的组合结构可以直接利用薄壳理论进行力学性能分析 ,理论计算结果与试验结果对比 ,吻合较好 ,可为工程应用提供参考     

方钢管混凝土柱穿芯螺栓端板节点性能的非线性有限元分析

用ANSYS有限元程序对方钢管混凝土柱一钢梁穿芯螺栓端板半刚性节点的非线性性能进行了理论分析,并将计算结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好。通过对6个系列共13个方钢管混凝土柱一钢梁穿芯螺栓端板连接试件的非线性有限元分析,重点探讨了连接的各类组件对节点力学性能的影响。结果表明：端板加劲肋和高强螺栓预应力对节点力学性能有较明显的影响,端板厚度和轴压比对节点力学性能有一定的影响,螺栓直径及排列间距对节点力学性能的影响较小。